Resumen: Na indústria de petróleo, a depender das características dos poços e dos fluidos produzidos alguns métodos de elevação artificial são mais indicados que outros. Na produção de óleos pesados onshore, devido à necessidade de injeção cíclica de vapor, o método de elevação artificial mais indicado é o Bombeio Mecânico com Hastes (BM). Porém quando a temperatura dos reservatórios diminui e a viscosidade do óleo aumenta esse método apresenta algumas deficiências que em alguns casos impossibilita sua continuidade operacional. Um dos componentes que apresenta problemas na bomba de fundo do BM quando operando com óleos viscosos é a válvula de pé. Normalmente, devido à dificuldade de escoamento, o diâmetro de admissão da bomba é maximizado visando uma diminuição das perdas de carga favorecendo um completo enchimento da camisa da bomba. Essa maximização na maioria das vezes causa um superdimensionamento da bomba e dos componentes de subsuperfície. Quando se combinam altas viscosidades e altas velocidades de bombeio um dos fenômenos prejudiciais ao sistema aparece que é a “pancada de fluido”. Esse fenômeno ocorre devido ao não preenchimento completo da camisa da bomba, muitas vezes causado por esse superdimensionamento da bomba. Assim no ciclo descendente de bombeio, a válvula de passeio permanece fechada até o ponto onde encontra o nível de fluido dentro da camisa. Nesse momento ocorre uma abertura abrupta e a esfera que pode danificar a gaiola da válvula de passeio ou acabar se danificando. Outros fenômenos ocorrem na válvula de pé, dificultando o seu correto fechamento, causando assim vazamentos e ineficiência do sistema. Esse problema pode ser mitigado alterando construtivamente os componentes da válvula de pé, entre eles o diâmetro e peso da esfera. Entendendo-se os pontos de perda de carga e estagnação de pressão evita-se também outro problema causado pelo “colamento” da esfera na sede, dificultando assim a admissão da bomba. Assim, este Projeto de Pesquisa propõe uma análise da fluidodinâmica no interior da bomba de fundo do método de elevação artificial Bombeio Mecânico. A análise é direcionada principalmente ao entendimento da movimentação na válvula de pé, um dos componentes mais importantes da bomba, e sua influência no escoamento no interior da bomba. Essa análise é importante, pois, além de ser inédita, uma vez que até o presente momento não existem evidencias na literatura de ter sido estudada, trará algumas informações como a velocidade de enchimento da camisa da bomba, pontos de perda de carga, dificuldades no fechamento e identificação de pontos de melhorias no projeto da válvula, tanto da gaiola quanto no formato da sede e esfera. O estudo utiliza como base uma bomba típica de um sistema BM, a qual mediante o software 3D CAD Inventor® pode ser digitalizada e construída uma geometria tridimensional que reflete fielmente as condições reais. Assim, o domínio continuo será dividido em pequenos elementos mediante. No domínio discretizado, o software Fluent será utilizado para resolver as equações governantes do escoamento do fluido e da movimentação da válvula de pé, considerada rígida. Adequadas condições iniciais e de contorno serão utilizadas.

Fecha de início: 21/08/2014
Plazo (meses): 24

Participantes:

Rol	Nombre
Collaborator *	DANIEL DA CUNHA RIBEIRO
Coordinator *	OLDRICH JOEL ROMERO
Student Master *	GELSON HERALDO NICO FILHO